|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Універсальний прилад для перевірки ІІП. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення При розробці та випробуванні імпульсних джерел живлення радіоаматори нерідко стикаються із ситуацією, коли начебто правильно зібраний блок живлення "відмовляється" працювати. Досить помилково змінити полярність хоча б одного з кількох випрямних діодів на виході пристрою або порушити фазування будь-якої обмотки трансформатора, і наслідки можуть бути найнепередбачуванішими, аж до пошкодження дуже дорогих ШІМ контролерів і комутувальних транзисторів. Запобігти такому неприємному явищу допоможе універсальний випробувач, про який йтиметься у цій статті. Слід звернути увагу на той факт, що під час перевірки ІІП використовуються два незалежні джерела живлення. Один з них, слаботочний (Imax=0,2 А), з вихідною напругою 10... 15 після додаткової стабілізації мікросхемою DA1 на рівні 8 В живить ланцюга управління, індикації та захисту пристрою. Другий, сильноточний (Imax=5А), є джерелом випробувальної напруги для елементів, що перевіряються. З цією метою зручно використовувати штатний мережевий випрямляч ИИП. Тому, хоча трансформатор Т1 і оптрон U1 у пристрої забезпечують гальванічну розв'язку між названими джерелами, під час перевірки, щоб уникнути ураження електричним струмом, слід пам'ятати, що ланцюг, з'єднаний з транзистором VT2 і резистором R9, знаходиться під напругою мережі. Якщо амплітуда напруги пилкоподібних імпульсів на резисторі R9 перевищить деяке граничне значення, при якому струм випромінюючого діода оптрона U1 буде достатнім для відкривання фототранзистора, сигнал перевантаження з колектора останнього заборонить проходження імпульсів від генератора. Включений паралельно ділянці колектор-емітер фототранзистора конденсатор C3 невеликої ємності підвищує стійкість до перешкод пристрою. В описуваному випробувачі застосований комутуючий транзистор IRFBC40, у якого максимальний струм стоку дорівнює 6,2 А, а напруга сток-витік - 600 В. Пороговий рівень струму обраний 5 А, а напруга спрацьовування захисту становитиме 0,33 Ом х 5 А = 1,65, 9 В. Потужність, що розсіюється датчиком струму (R1) при коефіцієнті заповнення імпульсів D - 1,65, повинна бути не менше (2) 0,33/8,25 - 0,2 Вт. Коли прилад використовують для оцінки здатності навантаження ІІП (D=8,25), поверсі потужність повинна бути не менше 0,2x1,65 = 1,65 Вт. Якщо ж випробувач передбачається використовувати лише перевірки індуктивних елементів ИИП, як і нашому разі, з урахуванням пилкоподібної форми імпульсів струму потужність резистора мусить бути щонайменше 0,5x0,825=XNUMX Вт.
Звичайно, імпортний транзистор можна замінити вітчизняним КП707В2 або аналогічним, але для них параметри датчика струму необхідно буде перерахувати відповідно до наведених вище співвідношення і врахувати при налагодженні пристрою. Розглянемо роботу ланцюгів захисту на елементах DD2.1 та DD2.2. До верхнього за схемою входу RS-тригера (висновок 8 DD2) підключено ланцюг R3C2, постійна часу якого дорівнює 8,2 мс. Вона забезпечує тимчасову затримку появи на вході високого рівня, необхідну щоб тригер вузла захисту привести у вихідний стан. Таку особливість проілюстровано на рис. 2 наявністю часового інтервалу tmin між включенням пристрою та початком перевірки ІІП.
Практично це накладає обмеження на черговість включення двох названих незалежних джерел живлення: спочатку слід увімкнути слаботочний, потім - сильноточний, а вимикати у зворотній послідовності, спочатку сильноточний, потім - слаботочний. Дотримання цього правила запобігає пошкодженню комутувального транзистора VT2 першим імпульсом в момент включення пристрою. Крім того, рекомендую при першому включенні ІІП не подавати повну мережну напругу, а плавно збільшувати її, наприклад, за допомогою лабораторного автотрансформатора. У разі перевантаження комутувального транзистора RS-тригер перемикається в нульовий стан. На висновках 1, 13 елементів DD1.3 та DD1.4 високий рівень змінюється низьким, і подальше проходження імпульсів блокується. RS-тригер, що перемкнувся, відключає світлодіод HL2 "Перевірка" і включає світлодіод HL1 "Перевантаження". Генератор на елементах DD2.3 та DD2.4 виробляє попереджувальний звуковий сигнал. Після вимкнення живлення та усунення перевантаження через деякий час, необхідне для розрядки конденсаторів С1 та С2, пристрій готовий до повторного увімкнення. Застосування пристрою для оцінки струму насичення дроселя, що використовується у вихідному фільтрі ІІП має свої особливості. Розглянемо їх докладніше. На рис. 3 показана схема підключення випробувача у цьому випадку.
Блок живлення (БП) - сильноточний: його максимальний струм повинен перевищувати обране для ланцюгів захисту приладу граничне значення 5 А. Паралельно дроселю, що випробовується, підключають діод VD1. Тут можна використовувати КД212А або подібний. Частота комутації може виявитися дуже великою, особливо для дроселів з індуктивністю в сотні та тисячі мікрогенрі. Тому на час вимірювання параметрів дроселя, можливо, знадобиться значне зменшення робочої частоти при незмінній (або регульованій) тривалості імпульсу. Швидкодія також можна підвищити введенням стабілітрону VD2 з робочою напругою, що трохи перевищує вимірювальну. Бажано також, щоб напруга на виході БП була регульованою. Паралельно резистори R9 випробувача підключають осцилограф. Можливі варіанти А і Б спостережуваних діаграм падіння напруги на датчику струму Ur9, а також напруги U3 на затворі комутує транзистора показані на рис. 4.
Як відомо, напруга U, прикладена до дроселя, викликає лінійне збільшення струму Д1 у ньому. Ця залежність математично виражається рівнянням AI=(U/L)Δt або, іншими словами, напруга 1 В, прикладена до дроселя з індуктивністю 1 Гн, викличе через 1 зі збільшення струму в ньому на 1 А. Якщо чисельник і знаменник дробу у правій частині рівності помножити на коефіцієнт 10-6, отримуємо важливе наслідок: визначення зміни струму Д1 в амперах у формулу можна підставляти індуктивність в мікрогенрі, а час - в мікросекундах, що ми будемо використовувати при вимірах. Припустимо, що у виході БП встановлено напруга U = 20 У, і за деякому обраному дроселі діаграма напруги UR9 набуває вигляду А (рис. 4). Оцінимо властивості дроселя. Очевидно, що пікове значення струму I = U/R = 0,4/0,33 - 1,2 А, і можна зробити висновок, що дросель, що оцінюється, виявиться цілком працездатним при фільтрації струму аж до 1,2 А. Більш того, з допомогою випробувача можна оцінити індуктивність дроселя, навіщо необхідно скористатися співвідношенням L = (U/AI)At. Підставляючи відповідні значення, отримаємо L = (20/1,2)2 – 33 мкГн. Звичайно, на точність визначення впливають багато показників: допуск номіналу струмовимірювального резистора, похибка вимірювання напруги та часового інтервалу за допомогою осцилографа, струмообмежуючий ефект вимірювального ланцюга, обумовлений активним опором дроселя та резистором R9, та деякі інші фактори. Але за грубішими оцінками, сумарна похибка вимірювання індуктивності дроселя цим методом не перевищить 20%. Така точність цілком достатня для оцінки властивостей дроселя, що фільтрують, у складі вихідного фільтра ИИП. Тепер, не змінюючи дросель, збільшимо напругу на виході БП до 40 і при цьому отримаємо варіант Б діаграми, показаної на рис. 4. Важливо, щоб пікове значення напруги UR9 не перевищило порогового рівня, встановленого для ланцюгів захисту, інакше вимірювання будуть неможливі. Як видно з малюнка, ця умова виконана. Обчислення, аналогічні попереднім, дозволяють зробити висновки:
Незначна невідповідність результатів вказує на збільшену похибку вимірів, що пов'язано з утрудненнями при визначенні точки перегину на кривій Б. Зазвичай для цього використовують виготовлений з паперу трафарет, що прикладається до битви кривої на екрані осцилографа, як це ілюструє лінія на рис. 4. Тому під час проведення вимірювань доцільно зменшувати напругу на виході БП до значення, при якому діаграма набуває строго лінійного вигляду, подібного до лінії А, і використовувати отримані результати для оцінки індуктивності дроселя і струму насичення в ньому. Збільшення ймовірності виникнення насичення в дроселі при невеликому струмі пов'язане із застосуванням замкнутих магнітопроводів із матеріалу з високою магнітною проникністю (більше 200). Щоб уникнути насичення, слід використовувати кільця з магнітодіелектрика на основі альсифера або молібден-пермалоєвих сплавів або вводити немагнітний зазор. Якщо порівняти феритові кільцеві, Ш-подібні і броньові магнітопроводи, слід визнати, що більш технологічні в сенсі створення немагнітного зазору два останніх, хоча і не виключено застосування в якості магнітопроводів, що слабо насичуються, відрізків феритових стрижнів, що використовуються в радіоприймачах для магнітних антен. , тим краще). І останній варіант застосування приладу при випробуваннях ІІП - як регульований еквівалент навантаження, причому навантаження імпульсного, що особливо актуально для джерел живлення, що використовуються у складі УМЗЧ. Пікова, максимальна, середня, музична, теплова та ряд інших термінів, що характеризують потужність, похідну від імпульсних впливів, недаремно були придумані фахівцями для оцінки цього класу радіопристроїв. Звичайно, в даному випадку генератор у випробувачі необхідно перебудувати на діапазон звукових частот і передбачити регулювання коефіцієнта заповнення імпульсів, що комутують, як це було рекомендовано на початку статті. При вимірюваннях слід звернути увагу на тепловий режим мікросхеми DA1 та транзистора VT1. Можливо, при коефіцієнті заповнення імпульсів, близькому до 1, буде потрібно їх заміна більш потужними елементами. Залежно від вихідної потужності і вихідної напруги ІІП знадобляться кілька резисторів опором в одиниці-десятки ом з потужністю, що розсіюється, 30...50 Вт. За їх відсутності як еквівалент навантаження допустимо використання автомобільних ламп з робочою напругою 12 В, причому серед них легко підібрати екземпляри, розраховані на номінальний струм від часток до десятків ампер. Якщо максимальної розсіюваної потужності при струмі через комутуючий транзистор, що дорівнює 5 А, виявиться недостатньо для повного навантаження ІІП, високовольтний польовий транзистор IRFBC40 можна замінити низьковольтним, наприклад, IRFZ48N, у якого максимальний постійний (середній) струм - 45 А, ім А. Схема з'єднань при використанні приладу як регульований еквівалент імпульсного навантаження наведена на рис. 5.
Включений у вимірювальний ланцюг амперметр покаже середнє значення струму. Якщо показання амперметра розділити на коефіцієнт заповнення імпульсів, отримаємо амплітудне (пікове) значення струму ланцюга навантаження. При коефіцієнті заповнення імпульсів, близькому до 1, навантаження для ІІП максимальне. Комутуючий транзистор VT2 у випробувачі слід встановити на тепловідведення площею 100...200 см2. Мікросхемний стабілізатор КР1157ЕН802А замінимо закордонним аналогом 78L82 або потужнішими регульованими вітчизняними КР142ЕН12А, КР142ЕН12Б. Мікросхему К561ТЛ1 можна замінити на К561ЛА7. Замість КТ505Б можна використовувати будь-який транзистор високочастотний середньої потужності відповідної структури. П'єзокерамічний звуковипромінювач НА1 – будь-який доступний. Діоди КД522Б заміняються будь-якими малопотужними кремнієвими, наприклад, серій КД521, КД522, оптрон - будь-який із серій АОТ127, АОТ128. Світлодіоди – будь-які з добре видимим світінням при струмі близько 5 мА. Конденсатор С1 – будь-який оксидний зазначеної ємності, інші – будь-які керамічні. Всі резистори - МЛТ, С1-4, С2-23, крім імпортного R9. Трансформатор Т1 – імпульсний ФІТ-5. Якщо такої знайти не вдалося, трансформатори виготовляють самостійно. Його магнітопроводом служать два складені разом кільця К10x6x3 з фериту з магнітною проникністю 1500...2000. Гострі кромки кілець заокруглюють надфілем, магнітопровід покривають ізоляційним лаком і після його висихання намотують 100 витків у два дроти ПЕЛШО 0,12. Підключати трансформатор слід з урахуванням фазування обмоток I та II, показаного на рис. 1. Трансформатор можна виготовити на основі броньових магнітопроводів Б14 або Б18. У цьому випадку обмотки, що містять по 50...70 витків дроту ПЕВ-2 0,12-0,17, слід надійно заізолювати один від одного. Налагодження пристрою починають із перевірки параметрів імпульсів на виході генератора (висновок 10 DD1). При необхідності їх коригують підбором ємності конденсатора С4 та опору резисторів R4 та R6. Потім від'єднують верхній за схемою виведення резистора R10 і підключають його до плюсового виведення регульованого джерела живлення, мінусовий висновок якого з'єднують з виводом 2 оптрона U1. Плавно збільшуючи напругу, реєструють момент зникнення імпульсів на виходах елементів DD1.3, DD1.4. Підбираючи резистор R10, домагаються відсутності імпульсів при напрузі 1,65±0,05, після чого відновлюють з'єднання. На наступному етапі підбором резистора R5 встановлюють струм світлодіодів HL1, HL2 близько 5 мА. В останню чергу перевіряють полярність імпульсів на затворі транзистора VT2. Якщо вони відповідають рис. 2 змінюють фазування однієї з обмоток трансформатора Т1. Завершальний етап - контроль працездатності комутувального транзистора VT2, для чого пристрій підключають до мережного випрямляча ІІП, що перевіряється відповідно до рис. 5. В ІІП обов'язково повинні бути вимикач напруги, плавкий запобіжник на 2 А і ланцюг обмеження пускового струму. Як навантаження використовують освітлювальну лампу на напругу 220 В потужністю 60 Вт. Бажано, але не обов'язково в ланцюг включити амперметр постійного струму з межею вимірювання 0,5 А. Після включення мережного випрямляча на випробувач кілька разів подають і знімають напругу живлення 10...15 В. покаже струм приблизно 0,08 А. Дотримуючись обережності, за допомогою осцилографа контролюють імпульси на стоку транзистора VT2. Якщо транзистор несправний, лампа світиться наполовину яскравіше звичайного і не реагуватиме на вимкнення напруги живлення приладу. Несправний транзистор слід замінити, і після додаткової перевірки пристрій готовий до роботи. Для розширення можливостей прилад можна доповнити двома перемикачами, які комутують набори резисторів R4, R6 і конденсатора С4 різних номіналів, за допомогою яких встановлюють декілька фіксованих значень частоти та коефіцієнта заповнення імпульсів. Автор: С.Косенко, м.Воронеж
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Контакти між корабелами стародавнього Риму та В'єтнаму ▪ 64-розрядні процесорні ядра MIPS Warrior I6400 ▪ MATSUSHITA повністю перейшла на безсвинцеві плати
▪ Розділ сайту Досвіди з фізики. Добірка статей ▪ стаття Прочитає, посміхнеться і знову прочитає, і знову без відпочинку пише. Крилатий вислів ▪ стаття Пролісок. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Електромашинні приміщення. Будівництво. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page